Sammanfattning

Inledning

Coronary sinus (CS) är den största hjärt-venstrukturen, som samlar ~ 60% av utflödet av det venösa blodet från hjärtat till höger atrium. CS öppnar sig in i det högra atriumet posteromediellt mellan den underordnade cava och rätt atrioventrikulär öppning. Det fungerar som ett anatomiskt landmärke samt en kanal för diagnostiska och terapeutiska ingrepp. Det största hindret för kommunikationen mellan höger atrium och CS är ventilen för CS, som först beskrivs av Adam Christian Thebesius 1708 i sin monografi ”De circulo sanguinis in corde”. Thebesian-ventilen (TV) är en embryologisk kaudal rest av de sinoatriella ventilerna. Det är en vikning av endokardiell vävnad som skyddar koronar sinus ostium (CSO) och är ganska varierande i form. Trots övergången av mer än tre århundraden från dess första beskrivning är TV: ns roll i normal fysiologi fortfarande oklar och intrigerar fortfarande många forskare och kliniker.1

Tidigare hade hjärt-vensystemet fått blygsam uppmärksamhet i forskning om hjärtets funktion och anatomi. Den snabba utvecklingen av elektrofysiologi vände om denna trend.2 CS är en vanligt använd port till vänster förmaks- och vänster ventrikulärt epikardium.3 Hjärtresynkroniseringsbehandling, kateterablation av hjärtarytmier, defibrillering, perfusionsterapi, mitralventil annuloplasty, målinriktad läkemedelsleverans, och retrograd kardioplegiadministrering är de vanligt använda terapeutiska metoderna som involverar CS. På samma sätt undersöks för närvarande den roll som hjärt-vensystemet har för att tillhandahålla en potentiell ledning för att kringgå kranskärlstenos (venös arterialisering) och till leverans av stamceller till hjärtinfarkt efter infarkt. Tre delar av CSO är relaterade till framgångsrik kanylering av CS: storleken på CSO, dess ingång från höger atrium och närvaron av TV.4

Syftet med denna studie var att utvärdera karakteristiska särdrag hos TV-anatomin med avseende på dess form, storlek och omfattning av CSO. I synnerhet betonades att identifiera specifika strukturer på TV: n som potentiellt skulle kunna komplicera elektrofysiologiska och invasiva kardiologiska procedurer. Ett ytterligare mål var att skapa en ny klassificering av TV: ns former.

Metoder

Studiepopulation

Studien genomfördes av Institutionen för anatomi, Jagiellonian University Medical College i Kraków, Polen. Vi undersökte CSO och TV, när de var närvarande, i 273 obdukade mänskliga hjärtan av båda könen i åldern 6 månader till 94 år.Prover samlades specifikt för denna studie under rutinmässiga rättsmedicinska obduktioner utförda vid Institutionen för rättsmedicin, Jagiellonian University Medical College. Hjärtan avlägsnades tillsammans med de proximala delarna av de stora kärlen: den stigande aortan, lungstammen, överlägsen vena cava, underlägsen vena cava och alla lungvenerna.

Kriterier för uteslutning inkluderar hjärtinfraktion, svår anatomisk defekter, tillstånd efter operationer och transplantat på hjärtat, uppenbar svår makroskopisk patologi i hjärtat eller kärlsystemet som finns under obduktionen (aneurysmer, lagringssjukdomar), hjärttrauma och makroskopiska tecken på nedbrytning av kadaver. Andra tillstånd såsom arteriell och pulmonell hypertension, kardiomyopati, hjärtsvikt och arytmier erkändes inte som uteslutningskriterier. Efter dissektion fixerades alla hjärtan i 10% formalin under högst två månader till mättidpunkten. Demografiska data fanns tillgängliga för alla 273 exemplar.

Studien godkändes av den bioetiska kommittén vid Jagiellonian University Medical College, Krakow.

Dissektion och mätningar

Alla 273 hjärtprover öppnades på vanligt rutinmässigt sätt genom ett snitt som sträckte sig från öppningen i överlägsen vena cava till öppningen i underlägsen vena cava med undantaget att Eustachian-ventilen vanligtvis inte var snittad. Alla prover hade ett intakt område innehållande CSO och TV när de var närvarande. CS öppnades i längdriktningen längs sin fria vägg för att möjliggöra enkel mätning av CSO-diametern utan att skada nuvarande TV. Alla beskrivningar och mätningar gjordes med hjärtat i anatomisk position.

Följande mätningar gjordes: höjden och bredden på TV: n och diametern på CSO: n. Alla mätningar utfördes med 0,03 mm precision elektronisk tjocklek YATO (YT-7201). Mätningar utfördes två gånger för att minska risken för fel. Medelvärdet för de två mätningarna beräknades avrundning till en decimal. TV-höjdmätningarna gjordes mellan ventilens fria kant och dess fästplats till höger atrium som den kortaste dimensionen som passerar genom mitten av den fria kanten parallellt med CSO: s tvärgående diameter. CSO: s tvärgående diameter mättes genom snittet i CS som den största dimensionen fram till den första motståndspunkten.

Hittills har ingen föreslagit en enhetlig och entydig klassificering av TV-typer på grund av deras form. Baserat på tidigare observationer utförda på små prover skapade vi 3,5–10 vår egen division och klassificerade TV som en kvarleva (typ I), halvmånare (typ II), vikning (typ III), sladd (typ IV) och nät och fenestrerad (typ V) (tabell 1).

Ventilerna som formades av en liten endokardfåll som inte signifikant sticker ut i lumen av CSO definierades som typ I-kvarleva (figur 1A). Däremot betecknades betydligt utskjutande ventiler med en karakteristisk halvmåneform på den fria kanten som typ II — halvmånar (figur 1B). Vik — typ III etablerades som en stor ”slöja” med den icke-halvmåniga kanten, som nästan helt täckte hela CSO i många fall (figur 1C). Typ IV-sladd, inkluderar alla ventiler som presenteras som en enda tjock del av endokardiet, mestadels lokaliserade i mittlinjen (figur 2A). På grund av typ IV-ventilens speciella form mättes inte höjden. Sladdens bredd mättes som det kortaste avståndet mellan två av dess fria kanter i dess centrala del. Typ V mesh och fenestrerade ventiler inkluderade alla ventiler som inte uppfyllde kriterierna för de andra typerna, inklusive fenestrerade ventiler från typ I – III, nätliknande ventiler och flera sladdar (figur 2B och C). På grund av den komplicerade morfologin för typ V-ventilen mättes inte TV: ns höjd.

Manipulationer med standard elektrokardiologiska katetrar (SAPIRE BLU Irrigated Ablation Kateter 7F 4 mm Medium SWEEP, tip diameter = 2,38 mm) utfördes i hjärtan med TV i typ III (veck) och V (nät och fenestrerad). Syftet med denna manipulation var införandet av en kateter i CS genom CSO bevakad av TV: n.

Statistisk analys

Data presenteras som medelvärden och motsvarande standardavvikelser. StatSoft Statistica 10.0 för Windows användes för alla statistiska analyser. P-värden < 0,05 ansågs vara statistiskt signifikanta. Studenternas t-test och Mann – Whitney U-test utfördes för statistisk jämförelse av CSO-diametern och TV-höjden mellan könen. Envägsanalysen Kruskal – Wallis utfördes för att ta reda på signifikant skillnad i CSO-diametern och TV-formen i I-V-typer och hjärtan utan TV.Korrelationskoefficienter beräknades för att mäta statistiskt beroende.

Resultat

Totalt 273 hjärtan mättes och bedömdes. Medelåldern för kadverna från vilka proverna erhölls var 48,7 ± 15,8 år (intervall 0,5-94 år) och 59 (21,6%) av dessa prover var från kvinnliga kadaver. I alla hjärtan var CSO elliptisk i form. Dess tvärgående diameter var 12,2 ± 3,5 mm (min = 2,1 mm; max = 18,3 mm) och den var oberoende av ålder och kön.

TV: n var närvarande i 224 (82,1%) av de undersökta hjärtan. Vi observerade stora variationer i morfologin hos TV: n. Enligt formen var semilunar — typ II den vanligaste typen av TV och observerades i 73 (73/224; 32,6%) hjärtan, följt av rester – 25,5%; vikning – 17,4%; sladd — 14,3%; och slutligen nät och fenestrerat — 10,3%. Det fanns inga relationer mellan förekomsten av de olika typerna av TV och ålder, och kön.

Den överväldigande majoriteten av TV-apparaterna fick sitt ursprung från den högra marginalen för CSO och utvidgades sedan vidare till dess kaudala och kranialkant. Vi noterade att TV-apparaterna aldrig fästes till vänster marginal för CS-öppningen. Detta område var alltid fritt från någon anslutningspunkt i alla fall. Dessutom täckte sju ventiler (2,9% av alla TV-apparater; 4 i typ III och 3 i typ V) hela CS-öppningen som gick långt bortom CSO-konturen (figur 3). Området för CSO-täckning varierar i dessa fall från 105 till 290% (beräknat som förhållandet mellan TV-höjden och den tvärgående CSO-diametern). Detta indikerar att dessa ventiler täckte hela CSO och att deras fria kanter betydligt sträckte sig utanför CSO-konturen.

Det visade sig att TV-form eller dess frånvaro har ett betydande inflytande på storleken på CSO diameter. Hjärtan utan TV hade en större diameter (15,1 ± 3,1 mm) än de med en ventil närvarande (11,6 ± 3,3 mm; P < 0,001). Dessutom korrelerades TV: ns höjd omvänt till CSO-diametern. Hjärtan med större CSO-diametrar hade lägre TV-höjd (r = −0,33; P < 0.001).

Diskussion

Kliniska data tyder på att CS-kanylering misslyckas hos 5-10% av patienterna som genomgår invasiva hjärtprocedurer.3 Gras et al.11 noterade att 3,7% av CS-kanyleringen misslyckades på grund av till misslyckande med att kateterisera CS. En liknande andel misslyckanden (2,87%) tillskrevs oförmågan att lokalisera CSO av Azizi et al.12. Det finns flera studier som använder olika modeller för att utforska TV: ns anatomi och bestämma typ och procent av presentationer kan hindra kanyleringsförfarandet (tabell 2.) Definitionerna av en obstruktiv TV som potentiellt kan komplicera kanylering som visas i tabell 2 visar att författarna huvudsakligen fokuserade på en procentuell bestämning av täckningsgraden för CS genom ventilen I de flesta fall fastställs denna gräns torkas med 75% täckning, varigenom de bestämde att TV: n i ~ 15% av fallen är ett potentiellt hinder för kanyleringen. Enligt dessa antaganden kan vi dra slutsatsen att alla ventiler som vi i vår studie klassificerade som typ III-veck (17,4% av alla TV-apparater och 14,3% av alla prover) täcker > 75% av CSO och kan betraktas som hinderande.

Om vi jämför resultat av teoretiska studier3,5,6,8,13,15,16 med kliniska data som presenteras ovan, kan vi dock dra slutsatsen att de är ungefär sex gånger överdrivna. Det föreslår att skälen på vilka definitionerna av obstruktiv TV baserades kan vara vilseledande. Följaktligen avslöjar vi i den aktuella studien att sju ventiler (4 i typ III-vikning och 3 i typ V-nät eller fenestrerade) täckte hela CSO, och gick långt utöver CSO-konturen (figur 3). Kanylering av CS i dessa 2,6% av alla studieresultat (7/273) verkar vara extremt svår, vilket motsvarar förekomsten av kanylfel i kliniska data. Därför föreslår vi att endast TV som helt överlappar CSO och som sträcker sig avsevärt utanför dess kontur (TV-höjd till CSO-diameterförhållande > 100%) ska etableras som obstruktiv TV. Sådana ventiler kan göra CS-kanylering svår eller till och med omöjlig.

Närvaron av en stor TV som täcker hela CSO kan faktiskt helt förhindra att en kateter passerar från höger atrium in i CS vilket bekräftas av flera presenteras i litteraturfall.Å ena sidan kan nät- och fenestrerade TV-apparater (typ V) underlätta passage av standard elektrokardiologisk kateter genom CSO men kan också hindra manipulationer av katetern i de ytterligare delarna av hjärt-vensystemet. Katetrar med större diameter, med extra utrustning (t.ex. för koronar venangioplastik) kanske inte passerar genom små fenestrationer.

Dessutom är det viktigt att överväga förmågan hos kranskärlström att bevara integriteten och formen på TV. I föreliggande studie har det visat sig att CSO-diametern är korrelerad med TV-form (P < 0,001). Dessutom hade hjärtan med en större CSO-diameter lägre TV-höjder. Enligt författarna kan en av anledningarna till detta steg vara det ökade blodflödet i CS på grund av en ökad diameter av CSO som orsakar atrofi hos ventilen. Detta postulat utfärdas också på grundval av observationen av CS i hjärtan med den ihållande vänstra överlägsen vena cava. I fallet med sådan anatomisk variation observerade vi frånvaron av alla ventiler i hjärt-vensystemet.

Närvaron av en obstruktiv TV utesluter inte möjligheten till framgångsrik CS-kanylering. Parikh et al.18 bekräftade att tvådimensionell intrakardiell ekokardiografisk och vänster koronar angiografi med levofasavbildning kan vara extremt användbar för att lokalisera och definiera CS-ostiella abnormiteter som leder till framgångsrik CS-kanylering. Dessutom har Worley beskrivit användningen av kranskärlsinterventionstekniker för att utvidga en obstruktiv TV, vilket möjliggör CS-kanylering.19 Vidare kan användningen av radiofrekvensenergi för att korsa en ocklusiv TV användas som en alternativ metod.18 Baserat på vår egna observationer och manipulationer, kan vi bekräfta tidigare rapporter som föreskriver att riktning av kateterspetsen mot kranialmarginalen på CS ostia under direkt syn kan leda till dess framgångsrika kanylering när konventionella tekniker har misslyckats.8 Att sätta in katetern från främre till bakre och från vänster till höger med en rotationsrörelse kan öka risken för framgångsrik CS-kanylering. Avbildning av den obstruktiva TV: n är lätt synlig med hjälp av elektronstråleberäknad tomografisk angiografi, multislice-datortomografi eller ekokardiografi och bör vara en integrerad del av planeringen av CS-kanyleringsproceduren i fall där det finns en stark misstanke om komplikationer för att välja lämplig teknik. Direkt visualisering av CSO med hjälp av en endokardiell visualiseringskateter för att lokalisera och kanylera CS verkar vara ett ovärderligt och extremt användbart verktyg.5,20

Slutligen, eftersom TV-apparater är mycket tunna och fibrösa, fibromuskulära eller muskulösa i sammansättning 3,8 kan den lätt skadas och perforeras under medicinska ingrepp. Enligt den tillgängliga litteraturen förekommer perioperativa komplikationer såsom koronär venös dissektion och perforering av CS eller hjärtvener i 2,88 respektive 1,2% av fallen. 12 Lesioner av CS är mycket svåra eller till och med omöjliga att reparera och kan vara dödliga. 20 Dessa perforeringar och dissekeringar kan vara en direkt följd av användningen av överdriven kraft samtidigt som katetern styrs genom CSO där den framträdande TV: n är närvarande och komplicerar proceduren. TV: n är inte det enda anatomiska hindret för katetern placerad i hjärtets venösa system, 5,9,21, men det är ändå en viktig faktor att tänka på under kanyleringsprocedurer som kan hanteras genom kunskap om variationen i anatomin hos denna region. De andra aspekterna kan också utesluta CS-kanylering, inklusive överlägsen vena cava kontra inferior vena cava-tillvägagångssätt, kateters egenskaper och storlekar och operatörsupplevelser.

Bland alla studier som utförts på anatomi av TV, det finns bara ett fåtal där författarna försöker definiera ventilens former.3,5–10 I vart och ett av dessa verk kan vi hitta olika termer för olika TV-former (Tabell 3). Baserat på de nuvarande observationerna, de tidigare klassificeringssystemen verkar ofullständiga och fångar inte helt dynamiken i ventilens form. Därför fann vi det rimligt att skapa en ny klassificering av TV-former. Vi ställer tydliga kriterier för klassificeringen (tabell 1) och presenterar exempelbilder för varje TV-typ (Figur 1 och 2.) Två lag innan denna presenterade forskning hade studerat området för CSO på ett större urval av hjärtan, men formen på TV: n beskrevs inte i dessa tidningar.13,21 bäst av vår kunskap är den här studien den största som anger formen på TV: n.

Den huvudsakliga begränsningen i vår studie är att alla mätningar gjordes på obduktion av hjärtprover som har fixerats i formalin, vilket kan orsaka några små förändringar i hjärtats storlek och form. Studier som utförts på post mortem-material kanske inte direkt korrelerar med vävnadens fysiologi in vivo.Därför kan vi inte säga någonting om TV: ns beteende och dimensionförändringar och området för CSO inom hjärtcykeln. Trots dessa begränsningar anser vi att de inte hindrar den morfologiska analysen av ventilens form och förhållandet mellan dimensionerna på TV: n och CSO.

Slutsatser

I nuet studie var TV: n närvarande i 82,1% av de undersökta hjärtan. En ny klassificering av typerna av TV (tabell 1) föreslogs på grundval av den morfologi som observerades i den aktuella undersökningen, vilket representerar en av de största analysstorlekarna som hittills har analyserats. Användningen av ett tydligt klassificeringssystem, som det som föreslås i denna studie, kommer att förbättra förståelsen för TV: ns morfologi genom att tillhandahålla ett standardiserat sätt att beskriva det. Vi postulerar också att det omvända förhållandet mellan CS-diametern och ventilens höjd i den aktuella undersökningen kan vara resultatet av ökat blodflöde i CS, vilket orsakar ventilens atrofi. I enlighet med den nuvarande forskningen i samband med kliniska resultat föreslår vi att endast TV-apparater som täcker > 100% av CSO kommer att etableras som obstruktiv TV och kan göra CS-kanylering svår eller till och med omöjlig (∼2,6% av alla fall). Närvaron av en definierad obstruktiv TV kan vara den direkta orsaken till felet i ~ 25% av all misslyckad CS-kanylering som utförs med konventionell teknik. Typ III-vikventiler kan förlänga procedurerna för CS-kanylering genom att hindra åtkomst till CSO. Ventiler som klassificeras som typ I-rest, II-halvlunar, IV-sladd har förmodligen inget inflytande på CS-kanylering.

Intressekonflikt: ingen förklarad.

Författarens anteckningar